Урок на тему Поколения ЭВМ

Тема: Поколение ЭВМ

Группа_________________________ Дата_________________________

Задачи урока:

Воспитательные:

• развитие познавательного интереса,

• воспитание информационной культуры.

обучающая

• обобщение и систематизация знаний по истории появления и развития вычислительной техники,

• ознакомление с основными характерными чертами поколений ЭВМ.

Развивающие:

• развитие внимания, логического мышления,

• расширение кругозора.

Тип урока:

Структура урока:

1. Организационный момент.

2. Повторение: появление и развитие вычислительной техники.

3. Новый материал: поколения ЭВМ.

4. Закрепление изученного материала.

5. Домашнее задание.

6. Подведение итогов урока.

Ход урока

1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ.

2. ПОВТОРЕНИЕ: появление и развитие вычислительной техники.

- Начнем урок с повторения основных устройств, приспособлений для счета, дат и имен в развитии вычислительной техники.

Задание. Вам представлены названия машин, назовите, что это за машина и дату создания.

ENIAC

EDZAC

UNIVAC

МЭСМ

БЭСМ

СТРЕЛА

Ответ:

ENIAC - первая ЭВМ, создана Мочли и Эккертом в 1946 г.

EDZAC - первая ЭВМ с хранимой программой, создана в 1949 г.

UNIVAC - первая серийная ЭВМ, создана в 1951 г.

МЭСМ - первая советская ЭВМ, создана под руководством С.А. Лебедева в 1951 г.

БЭСМ - создана в 1952 г.

СТРЕЛА - первая серийная советская ЭВМ создана в 1953 г.

3. НОВЫЙ МАТЕРИАЛ: ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ.

- 60 лет (2006-1946 = 60) прошло с тех пор, как появилась первая ЭВМ. За этот короткий для развития общества период сменилось несколько поколений ЭВМ, а первые ЭВМ - являются музейной редкостью.

Чтобы показать стремительный рост в развитии вычислительной техники, английская писательница и журналистка Ж. Мегарри приводит любопытный пример:

"…Если бы автомобилестроение развивалось так же быстро, как и компьютерная индустрия с 1946 года, то "Роллс-Ройс":

• стоил бы сейчас столько, сколько стоит обычная книга,

• был бы мощнее самого большого в мире электровоза,

• был бы способен объехать вокруг света 3000 раз на одной заправке топливного бака

• был бы так мал, что восемь машин можно было бы припарковать на стоянке, не превосходящий по площади точку, которой заканчивается это предложение".

Под поколением ЭВМ понимают все типы и модели вычислительных машин, разработанные различными конструкторскими коллективами, но построенные на одних и тех же научных и технических принципах.

Что же является определяющим признаком при отнесении ЭВМ к тому или иному поколению?

Это, прежде всего:

• элементная база, т. е из каких в основном элементов они построены.

• важнейшие характеристики: быстродействие, объем оперативной памяти, программное обеспечение, устройства ввода-вывода.

Деление ЭВМ на поколения условное. Существует немало моделей, которые по одним признакам относятся к одному, а по другим - к другому поколению.

I поколение ЭВМ - ЭВМ, сконструированные в 1946 - 1955 гг.

Характерные черты первого поколения.

• Элементная база - электронно-вакуумные лампы.

• Соединение элементов - навесной монтаж проводами.

• Габариты - ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли большое количество электроэнергии и выделяли много тепла.

• Быстродействие - 10-20 тыс. операций в секунду.

• Эксплуатация - сложная из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп.

• Программирование - машинные коды. При этом надо знать все команды машины, двоичное представление, архитектуру ЭВМ. В основном были заняты математики - программисты. Обслуживание ЭВМ требовало от персонала высокого профессионализма.

• Оперативная память - до 2 Кбайт.

• Данные вводились и выводились с помощью перфокарт, перфолент.

Подведем итог по I поколению ЭВМ:

- возьмите форму таблицы "Поколения ЭВМ" (Приложение 2)

- заполним 1 строку этой таблицы.

II поколение ЭВМ - ЭВМ, сконструированные в 1955 - 1965 гг.

К этому времени был сконструирован транзистор.

1948 г. - Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн изобрели транзистор, за изобретение транзистора они получили Нобелевскую премию в 1956 г.

1955 г. - создание первой ЭВМ на транзисторах - "Традис".

"Традис" - первый транзисторный компьютер фирмы "Белл телефон лабораторис" - содержал 800 транзисторов, каждый из которых был заключен в отдельный корпус.

1 транзистор заменял 40 электронных ламп, был намного дешевле и надежнее.

1958 г. - создана машина М-20, выполнявшая 20 тыс. операций в секунду - самая мощная ЭВМ

50-х годов в Европе.

1963 г. - сотрудник Стэндфордского исследовательского центра ДугласЭнгельбарт продемонстрировал работу первой мыши.

Характерные черты второго поколения.

• Элементная база - полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды).

• Соединение элементов - печатные платы и навесной монтаж.Печатные платы представляли собой пластины из изолирующего материала, на который наносился токопроводящий материал. Для крепления транзисторов имелись специальные гнезда.

• Габариты - ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста, но для размещения требовался специальный машинный зал.

• Быстродействие - 100 - 500 тыс. операций в секунду.

• Эксплуатация - вычислительные центры со специальным штатом обслуживающего персонала, появилась новая специальность - оператор ЭВМ.

• Программирование - на алгоритмических языках, появление первыхоперационных систем.

• Оперативная память - 2 - 32 Кбайт.

• Введен принцип разделения времени - совмещение во времени работы разных устройств, например, одновременно с процессором работает устройство ввода-вывода с магнитной ленты. Принцип управления стал микропрограммным и в ЭВМ возникла необходимость наличия постоянной памяти, в ячейках которой присутствуют коды, соответствующие управляющим сигналам.

• Недостаток - несовместимость программного обеспечения.

Подведем итог по II поколению ЭВМ - заполним 2 строку таблицы "Поколения ЭВМ".

III поколение ЭВМ - ЭВМ, сконструированные в 1965 - 1975 гг.

1958 г. - Джек Килби и Роберт Нойс, независимо друг от друга, изобретают интегральную схему (ИС).

1961 г. - в продажу поступила первая, выполненная на пластине кремния, интегральная схема.

1965 г. - начат выпуск семейства машин третьего поколения IBM-360 (США). Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью.

1967 г. - начат выпуск БЭСМ - 6 (1 млн. операций в 1 с) и "Эльбрус" (10 млн. операций в 1 с)

1969 г. - фирма IBM разделила понятия аппаратных средств (hardware) и программные средства (software). Фирма начала продавать программное обеспечение отдельно от железа, положив начало индустрии программного обеспечения.

29 октября 1969 года - проверка работы самой первой глобальнойвоенной компьютерной сети ARPANet, связывающей исследовательские лаборатории на территории США

29 октября - день рождения Интернет.

1971 г. - создание первого микропроцессора фирмой Intel. На 1 кристалле сформировали 2250 транзисторов.

Характерные черты третьего поколения.

• Элементная база - интегральные схемы.

• Соединение элементов - печатные платы.

• Габариты - ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек.

• Быстродействие -1-10 млн. операций в секунду.

• Эксплуатация - вычислительные центры, дисплейные классы, новая специальность - системный программист.

• Программирование - алгоритмические языки, операционные системы.

• Оперативная память - 64 Кбайт.

• Введен принцип разделения времени, принцип микропрограммного управления, принцип модульности - ЭВМ состоит из набора модулей: конструктивно и функционально законченных блоков в стандартном исполнении, принцип магистральности - способ связи всех модулей ЭВМ, входные и выходные устройства соединены одинаковыми проводами - шинами, появление магнитных дисков, дисплеев, графопостроителей.

Подведем итог по III поколению ЭВМ - заполним 3 строку таблицы "Поколения ЭВМ".

IV поколение ЭВМ - ЭВМ, сконструированные начиная с 1975 г. - до наших дней.

1975 г. - IBM первой начинает промышленное производство лазерных принтеров.

1976 г. - фирма IBM создает первый струйный принтер.

1976 г. - создание первой ПЭВМ

Молодые американцы Стив Джобс и Стив Возняк организовали предприятие по изготовлению персональных компьютеров "Apple" ("Яблоко"), предназначенных для большого круга непрофессиональных пользователей. Продавался Apple 1 по весьма интересной цене - 666,66 доллара. За десять месяцев удалось реализовать около двухсот комплектов.

1976 г. - появилась первая дискета диаметром 5,25 дюйма. Говорят, что ее размеры соответствуют размерам салфеток для коктейля, которыми пользовались разработчики, обсуждавшие детали нового проекта в одном из бостонских баров.

1982 г.- фирма IBM приступила к выпуску компьютеров IBM РС с процессором Intel 8088, в котором были заложены принципы открытой архитектуры, благодаря которому каждый компьютер может собираться как из кубиков, с учетом имеющихся средств и с возможностью последующих замен блоков и добавления новых.

1988 г. - был создан первый вирус-"червь", поражающий электронную почту.

1993 г. - выпуск компьютеров IBM РС с процессором Pentium.

Характерные черты четвертого поколения.

• Элементная база - большие интегральные схемы (БИС).

• Соединение элементов - печатные платы.

• Габариты - компактные ЭВМ, ноутбуки.

• Быстродействие - 10 -100 млн. операций в секунду.

• Эксплуатация - многопроцессорные и многомашинные комплексы, любые пользователи ЭВМ.

• Программирование - базы и банки данных.

• Оперативная память - 2 -5 Мбайт.

• Телекоммуникационная обработка данных, объединение в компьютерные сети.

Подведем итог по IV поколению ЭВМ - заполним 4 строку таблицы "Поколения ЭВМ"

V поколение ЭВМ - разработки с 90-х годов ХХ века.

Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

В компьютерах пятого поколения произойдет качественный переход от обработки данных к обработке знаний, создание экспертных систем.

Архитектура будет содержать два блока:

• Традиционный компьютер

• Интеллектуальный интерфейс, задача которого понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.

Подведем итог по V поколению ЭВМ - заполним 5 строку таблицы "Поколения ЭВМ"

4. Закрепление изученного материала

Повторение характерных черт поколений ЭВМ по таблице

5. Домашнее Задание.

Приготовить сообщение на тему

1. Аббак

2. Счетная машина Бейбиджа

3. Канкулятор